[实用新型]一种以氧燃枪为热源的废钢熔化炉装置

说明书

一种以氧燃枪为热源的废钢熔化炉装置，属于冶金装备技术领域。其特征是以氧燃枪为加热装置，其炉体底部开有出钢口，炉体下部为钢水存储升温室，升温室炉壁插有2～4支Ⅰ段氧燃枪；中部为废钢熔化室，熔化室炉壁插有6～8支Ⅱ段氧燃枪；炉体上部为废钢预热室，废钢预热室的顶部侧壁上开有烟道出口，炉体最顶部设有翻盖式加料口；氧燃枪所用喷吹介质除了氧气外，还包括天然气、煤气、重油和各种煤粉等燃烧介质。此装置可为炼钢设备提供钢水原料，减少其冶炼时间，同时提高能源利用率可达20～25％，其经济和社会效益非常显著。

技术领域

本项实用新型属于废钢加热熔化所用冶金装备技术领域，具体为一种以氧燃枪为热源的废钢熔化炉。

背景技术

随着我国国民经济的发展，大量以钢材为原料制成的设备逐渐到了淘汰期限，例如各种废旧设备，钢结构件，停止使用的废旧设备、机车、车辆、钢轨、汽车、船舶、工具和淘汰了的旧家电，以及机械加工行业产生的废钢等越来越多。每年废钢产生量在工业发达国家约为钢总产量的25～30％。我们国家也逐渐接近这一数值，如此大量的废钢如不充分利用，必将污染环境，占用土地资源。因此，废钢的有效回收和处理迫在眉睫。

随着国内基础设施建设项目规模的不断扩大，对钢材原材料的需求进一步提升，各大钢厂不断探索增加产能的技术方式，其中，废钢回炉冶炼已成为当下黑色金属冶炼的一种低成本高效率冶炼补充方式。然而由于废钢各元素含量不均，尤其是锌、硫等元素含量过高造成实际生产中废钢与铁矿石比一直不高，且常规冶炼尤其是电炉冶炼耗能巨大，热效率低。针对前述问题，现提出一种新型废钢熔化炉装置。

实用新型内容

本项实用新型的目的在于：一是提升黑色金属冶炼尤其是转炉冶炼的热能效率，节约能源；二是通过对煤粉流量和氧气流量的单独控制实现对温度以及化钢时间的控制，使其实现高效有序，提升产能。

根据上述实用新型目的，发明者设计了一种以氧燃枪为热源的废钢熔化炉装置，该种装置包括底座和炉体，其特征是以氧燃枪为热源，其中炉体坐落在底座之上，炉体结构与高炉炉体相近似，炉体外部为炉壳，炉壳内部砌筑耐火砖，并设有水冷炉壁；炉体底部开有出钢口，炉体下部为钢水存储升温室，在钢水存储升温室的顶部炉壁位置插入有2～4支Ⅰ段氧燃枪；炉体中部，即钢水存储升温室之上为废钢熔化室，钢水存储升温室和废钢熔化室之间有由高温耐火材料砌筑的Ⅰ层隔墙，Ⅰ层隔墙中间为由高温耐火材料制成的格栅，在废钢熔化室中下部炉壁位置插入有6～8支Ⅱ段氧燃枪；炉体上部，即废钢熔化室之上为废钢预热室，废钢熔化室和废钢预热室之间设有用高温耐火材料或耐热钢铁制成且中间为空的环状Ⅱ层隔墙，废钢预热室的顶部侧壁上开有烟道出口，炉体最顶部设有翻盖式加料口；

进一步的，装置中Ⅰ段和Ⅱ段氧燃枪中的每支氧燃枪至少设有一个氧气喷管，氧气喷管的外侧环缝为燃烧介质喷管，且氧气喷管为拉法尔管式结构，分为收缩段、喉口段和扩张段；

进一步的，装置中Ⅰ段和Ⅱ段氧燃枪中的每支氧燃枪均通过喷口和炉体相连通，每段氧燃枪中至少有一支氧燃枪喷口前设置有高压电子点火枪；

进一步的，这里所说Ⅰ段和Ⅱ段氧燃枪所用喷吹介质除了氧气外，还包括天然气、各种煤气、重油和各种煤粉等燃烧介质。

上述装置，其工作原理及操作的工艺流程如下：

(1)将废钢从翻盖式加料口装入炉内，控制废钢的装入量，保证废钢预热室的上部留有空间，在装入的废钢落下后，加料口的翻板能够自动回位到关闭状态；

(2)向Ⅱ段氧燃枪内输入氧气和天然气等燃烧介质，通过氧燃枪喷口前设置有高压电子点火枪点燃Ⅱ段氧燃枪，利用其喷射出的高温火焰，加热并熔化废钢熔化室中的废钢，Ⅱ段氧燃枪燃烧后产生的高温废气自动上升进入废钢预热室内，预热废钢之后废气温度下降，灰尘下沉，后经烟道进入到附属的除尘系统；

(3)废钢熔化室内被熔化的废钢液体透过Ⅰ层隔墙中间的格栅流入钢水储存升温室；